由于输电线路系统组成比较复杂,要保障输电线路的正常运行,就要在设计输电线路结构的过程中,结合不同的线路系统采取不同的设计方案,这样可以确保设计方案的科学稳定性,从而保障电力电能的安全稳定传输。随着社会生产的需求,输电线路项目在不断的扩大,这样加大了输电线路的设计困难,要保障输电线路的正常运行,作为行业的设计师,要重点把握输电线路建筑结构的设计要求,明确设计方案的运用,才能促进电力电网行业的良好发展。
一、输电线路建筑结构概述
输电线路是连接发电厂、变电站借此传输电能的线路,主要有架空线路和电缆线路两种类型。架空线路架设在露天的杆塔上的,而电缆线路是将电缆敷设在沟道或者埋在地下。架空线路的建设成本比较低、维护和维修也比较方便,通常都是此采用架空线路。在这种线路结构中,杆塔也有很多中结构,如钢管杆、土电杆、钢管塔等等。在不同的应用场景中,选择不同的类型的杆塔能够发挥相应的功能[1]。此外,在输电线路建筑中,线路还需要具备良好的受力能力,在设计输电线路时,要结合不同的区域的实际情况,分析计算选择最适宜的建筑方案,确保输电线路能够安全稳定的运行。
二、在设计输电线路过程中需要注意的问题
(一)严格遵循设计的标准和要求进行
在我国经济快速的发展的环境下,电力工程对于输电线路设计的要求不断提升,这也在一定程度上加大了输电线路设计的难度。在设计输电线路的过程中,必须要严格遵守相应的标准,采取有效的设计手段确定最终的可行性方案。例如,在设计图纸路径和野外路径的过程中,要遵循合理性和科学性的原则,避免出现因设计疏漏而导致的输电线路建筑质量问题。
(二)综合考虑气候环境问题
在设计输电线路的方案时,要注意考察项目的区域的地形,尽可能的避开一些复杂天气的区域,这些区域的气候环境复杂、地质条件恶劣,如果将输电线路安装在这些区域,很可能会加大安全风险,导致突发事故的发生,从而影响到建设的质量以及输电线路的稳定运行。因此,在设计中,要综合考虑穿过区域的气候环境和地理因素,在满足设计标准的情况下,尽可能的避开这些区域。
(三)认真贯彻全寿命周期的观念
在设计输电线路的过程中,要认真贯彻全寿命周期的观念,结合项目实际的情况,运用享有的信息和科研数据,进行建筑方案的设计和对比选择。具体主要包括以下几个内容:首先,要对比各个设计方案的经济性,对投资、运行维护、设备更新、设备故障等费用进行对比,实现全寿命周期的经济比较。其次,在设计时,要结合设计、施工、运行这三个方面开展,对于设计人员缺乏专业的水平要技术的弥补,确保设计方案全方位的交流,才能保障设计的方案能够满足施工的要求。
三、输电线路建筑结构设计要点
(一)路径的设计要点
在输电线路建设结构设计中,路径的选择是整个设计方案的关键环节,现阶段,我国35~110kV的输电线路结构设计中,主要以架空线路为主。在进行输电线路路径选择的中先是通过地图规划线路,然后确定合理的规划方案,在结合设计方案进行实地的勘察。在实地勘察的的过程中,要注意以下几点:第一,要测量精准的线路距离;第二,要明确输电线路建设对于周边基础设施、农作物的影响;第三,要分析输电线路沿线的交通情况以及建筑施工可能造成的交通问题;第四,要综合考虑实际的情况选择电线杆;第五,要汇总做投资考察分析和建筑施工所需要的材料。结合以上内容,以距离短、位置优越、地质条件简单、跨越小、投资少的输电线路设计方案。
(二)导线的设计要点
输电线路导线的设计要点是充分考虑径流导线的电流密度和传输的容量。在这个过程中,要从长远的利益去规划,不可只顾眼前的情况,而是要结合未来十年内的发展进行合理的规划。在设计导线的过程中,主要考虑以下几点:首先,要结合发热的条件来选择导线截面,一但确定导线截面不可随意的更改。而导线的发热条件要符合标准的发热条件,输电线路的发热还受到气温的影响,一般情况下,要长期工作的线路导线的发热电流一般是在周围温度25度下制定的,所以在选择导线时,要考虑输电线路的实际气温情况。其次,在35~llOkV电压标准下,导线截面只适用于没有特殊要求的线路设计中,如果在方案中要使用特殊的调压设备,则要另外考虑。最后,在选择导线机械强度时,实际使用到的导线截面要大于理论计算的,此外,还要结合输电线路沿途的气候条件和地理情况,进行导线机械强度的选择。
(三)杆塔的设计要点
杆塔是输电线路结构设计的核心部分,在设计的过程中,由于杆塔的投资费用占据整个工程的很大一部分,所以要重视杆塔的设计。选择不同的杆塔类型,所设计到的运输、施工等都会有不同,而且也会导致工程投资的费用存在比较大的区别。通常情况下,在新建的电网工程中,主要是选用直线混凝土电杆,在其中有转角或者跨越的地方就采用角钢塔。同时,在设计时,还需要根据环境、安全、投资费用等方面综合考虑,一般钢管塔用于直线杆塔类型,而角钢塔用于转角杆塔。
四、输电线路建筑结构设计的应用分析
在输电线路建筑结构设计的应用过程中,可以采用输电线路数字化技术,该设计技术是以多维信息模型和多远地理信息系统为支撑,使用云计算、数据库、集成电路等设计湍急那,实现对输电线路建筑结构的专业协同数字化设计。根据输电线路的特点,在应用数字化设计技术时,要以GIS平台作为统一的工作平台和全过程数据平台。在设计输电线路的过程中,主要是涉及地线、杆塔、绝缘子等元素的设计,通过数字化设计技术的运用,可以形成参数数据库,借此可以为进一步优化设计方案奠定良好的基础,有利于提高输电线路建设结构设计的水平。此外,在引入可视化技术的过程中,可以让设计师直接在三维世界中对具体的形体信息进行操作。在应用输电线路数字化结构设计的过程中,主要遵循以下几个步骤:
首先在去定好杆塔的设计要求之后,可以通过数字化技术在数据库中寻找是否有符合要求的杆塔,如果有符合要求的,则可以按照下一步进行输电线路的基础设计。其次,在完成杆塔的设计后,要生成杆塔结构图,可以结合数字化的模型,将相应的数据录入到数据库当中,结合电力专业的作用,完善相关的输电结构设计[2]。紧接着,要结合当地输电线路的实际地形情况,如果输电线路设计是在平底,可以在数据库中查询是否有符合的功能板块,如果是另外的地形,也能通过数据库,搜索是否有符合的功能板块。最后,如果数据库中没有搜索到相符的动能板块,可以先计算出基础的信息,然后再输出模型。只有不断提高输电线路建筑结构设计的水平,才能保障设计的效率,促进输电线路的安全稳定运行。
结语:总之,在设计输电线路建筑结构的过程中,要先进行计算分析,才能得出相应的设计方案,借此保障输电线路的安全稳定运行。本文通过分析了输电线路建筑结构设计的要点,并针对应用输电线路数字化设计技术进行介绍,希望能够为输电线路的安全稳定运行提供一定的参考价值。
参考文献:
[1]李俸祺.电力工程高压输电线路设计要点解析[J].建材与装饰,2019(16):279-280.
[2]朱鸿斌.输电线路铁塔结构设计优化探讨[J].中国高新技术企业,2017 (3):139-140.